(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体（Ｗ）が搬送される検査空間（Ｓ）内に直交する二軸の磁界を生成する各検出ヘッド（３０，４０）を共に有した金属検出機であって、
薄板状の磁性体からなり、前記一方の検出ヘッドが発生する磁束に平行に配置されて前記一方の検出ヘッドの磁束に対して移動可能とされた第一調整部材（１１）と、
薄板状の非磁性体からなり、前記一方の検出ヘッドが発生する磁束に直交するように配置されて前記一方の検出ヘッドの磁束に対して移動可能とされた第二調整部材（１２）と、
薄板状の磁性体からなり、前記他方の検出ヘッドが発生する磁束に平行に配置されて前記他方の検出ヘッドの磁束に対して移動可能とされた第三調整部材（１３）と、
薄板状の非磁性体からなり、前記他方の検出ヘッドが発生する磁束に直交するように配置されて前記他方の検出ヘッドの磁束に対して移動可能とされた第四調整部材（１４）と、
を備えたことを特徴とする金属検出機。
【請求項２】
前記第一調整部材（１１）、前記第二調整部材（１２）、前記第三調整部材（１３）および前記第四調整部材（１４）は、それぞれ前記移動方向に移動可能とされた磁界に影響を及ぼさない各支持部材（２０）に対して取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の金属検出機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検査体に混入した金属物を検出する金属検出機に関し、特に磁束のバランスを調整する調整機構を備えた金属検出機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属検出機は、被検査体に混入された金属が検査磁界に与える変化を検出することによって、被検査体に金属が混入しているか否かを判別している。
図３は、金属検出機における検出ヘッドの検出原理を示す図である。図３に示すように、従来では、例えば中央の送信コイル３１の前後に受信コイル３２，３３を配置して、被検査体Ｗの通過方向（図３中Ａ方向）に対して平行な磁力線を生成するヘッドコイル配置をした同軸型の検出ヘッド３０が用いられている。
【０００３】
上記検出ヘッド３０では、各コイル３１，３２，３３の内側に連続する検査空間Ｓ内において、中央の送信コイル３１の交番磁界による磁束に交わる受信コイル３２，３３にそれぞれ位相が逆の誘起電圧Ｖ１，Ｖ２を発生させる。各受信コイル３２，３３は、送信コイル３１に対して等しい距離に配置され、検査空間Ｓから被検査体Ｗが遠い位置にある非検出状態では誘起電圧Ｖ１，Ｖ２の大きさが等しく差が０となる。
【０００４】
例えば、金属Ｍが混入した被検査体Ｗが、図３中Ａ方向に進行して手前の受信コイル３２内に移動すると、受信コイル３２内の磁束密度が増し、逆に受信コイル３３内の磁束密度が減少する。このため、受信コイル３２の誘起電圧Ｖ１は、受信コイル３３の誘起電圧Ｖ２よりも大きくなる。次いで、進行した被検査体Ｗが受信コイル３３内まで移動すると、受信コイル３２内よりも受信コイル３３内の磁束密度の方が大きくなるため、誘起電圧Ｖ１より誘起電圧Ｖ２の方が大きくなる。このようにして、検出ヘッド３０から出力される誘起電圧Ｖ１，Ｖ２の差の変化（磁界の揺らぎ）に基づいて、検査空間Ｓ内を通過した被検査体Ｗに金属Ｍが混入しているか否かを判定することができる。
【０００５】
一般に、上記検出ヘッド３０は、検査空間Ｓ内に搬送コンベア（不図示）が貫通するように配置されており、図４に示す略ロ字型の筐体３５内部に収容されている。筐体３５は、金属（例えばアルミ合金やステンレス鋼）などの磁気シールドの材質で形成されている。そして、搬送コンベアによって被検査体Ｗを搬送して検査空間Ｓ内を通過させる。
【０００６】
上記の構成において、製造・組立時の誤差などにより、非検出状態にて受信コイル３２，３３における各誘起電圧Ｖ１，Ｖ２の差が０とならず、誘起電圧の平衡が狂うことがある。このため、金属Ｍの検出が正確に行えなくなってしまう。そこで、バランス調整が必要となる。従来でのバランス調整は、図４に示すように、筐体３５の検査空間Ｓの部位に磁性体および非磁性体である金属板３６を貼ったり、外側部に磁性体および非磁性体である金属棒３７（例えばネジ）を差し込むことでバランス調整を行っていた。金属板３６での調整は、筐体３５に対する貼り付け位置を変化させて誘起電圧が平衡した位置にて固定する。金属棒３７での調整は、筐体３５に対する差し込み深さを変化させて誘起電圧が平衡した位置にて固定する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の金属検出機で用いられている同軸型の検出ヘッド３０では、例えば針形状や薄板形状の金属Ｍについて、上記形状の金属Ｍである磁性体が磁束に略直交する配置、あるいは上記形状の金属Ｍである非磁性体が磁束に平行な配置で被検査体Ｗに混入していた場合では、磁束の変化が少ないため誘起電圧Ｖ１，Ｖ２の差が小さく検出感度が落ちてしまう。すなわち、被検査体Ｗに混入している金属Ｍを検出できないおそれがある。
【０００８】
そこで、図５に示すように、検出ヘッド３０とは磁束の方向が直交する検出ヘッド４０を検出ヘッド３０と共に用いた二軸二組の金属検出機が考えられる。検出ヘッド４０は、図５に示すように、例えば検出ヘッド３０の上方に送信コイル４１を配置し、送信コイル４１に対向する検出ヘッド３０の下方に、併設した受信コイル４２，４３を配置して、被検査体Ｗの通過方向（図３中Ａ方向）に対して直交する磁力線を生成するヘッドコイル配置をした対向型とされている。検出ヘッド４０は、検査空間Ｓ内において送信コイル４１の交番磁界による磁束に交わる各送信コイル４２，４３にそれぞれ位相が逆の誘起電圧Ｖ３，Ｖ４を発生させる。各受信コイル４２，４３は、送信コイル４１に対して等しい距離に配置され、非検出状態では誘起電圧Ｖ３，Ｖ４の大きさが等しく差が０となる。
【０００９】
この金属検出機では、図５に示すように、検出ヘッド３０では左右方向の磁束を生じ、検出ヘッド４０では上下方向の磁束を生じる。そして、検出ヘッド３０の磁束に対して針形状や薄板形状の金属Ｍである磁性体が磁束に略直交する配置であっても、検出ヘッド４０側では、その磁束に対して平行な配置となるので、磁束の変化が多くなって誘起電圧Ｖ３，Ｖ４の差が大きく検出感度が良好となる。また、検出ヘッド３０の磁束に対して針形状や薄板形状の金属Ｍである非磁性体が磁束に平行な配置であっても、検出ヘッド４０側では、その磁束に対して直交する配置となるので、磁束の変化が多くなって誘起電圧Ｖ３，Ｖ４の差が大きく検出感度が良好となる。このように、検出ヘッド４０は検出ヘッド３０で検出し難い金属Ｍを良好に検出し、逆に検出ヘッド３０は検出ヘッド４０で検出し難い金属Ｍを良好に検出する。
【００１０】
しかしながら、上述した二軸二組の金属検出機は、上記バランス調整によって検出ヘッド３０の誘起電圧の平衡を得ようとしても、その影響で検出ヘッド４０での誘起電圧の平衡が得られなくなってしまう。逆に、上記バランス調整によって検出ヘッド４０の誘起電圧の平衡を得ようとした場合には、その影響で検出ヘッド３０での誘起電圧の平衡が得られなくなってしまう。このように、二軸二組の金属検出機では、双方の検出ヘッド３０，４０の誘起電圧の平衡を得ることが困難であるという問題が生じる。
【００１１】
そこで本発明は、上記課題を解消するために、二軸二組の各検出ヘッドをなす金属検出機にて、各検出ヘッドの誘起電圧の平衡の調整を容易に行うことができる金属検出機を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による請求項１記載の金属検出機は、
被検査体Ｗが搬送される検査空間Ｓ内に直交する二軸の磁界を生成する各検出ヘッド３０，４０を共に有した金属検出機であって、
薄板状の磁性体からなり、前記一方の検出ヘッド３０が発生する磁束に平行に配置されて前記一方の検出ヘッド３０の磁束に対して移動可能とされた第一調整部材１１と、
薄板状の非磁性体からなり、前記一方の検出ヘッド３０が発生する磁束に直交するように配置されて前記一方の検出ヘッド３０の磁束に対して移動可能とされた第二調整部材１２と、
薄板状の磁性体からなり、前記他方の検出ヘッド４０が発生する磁束に平行に配置されて前記他方の検出ヘッド４０の磁束に対して移動可能とされた第三調整部材１３と、
薄板状の非磁性体からなり、前記他方の検出ヘッド４０が発生する磁束に直交するように配置されて前記他方の検出ヘッド４０の磁束に対して移動可能とされた第四調整部材１４と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の金属検出機は、請求項１記載の金属検出機において、
前記第一調整部材１１、前記第二調整部材１２、前記第三調整部材１３および前記第四調整部材１４は、それぞれ前記移動方向に移動可能とされた磁界に影響を及ぼさない直方形状の各支持部材２０に対して取り付けられていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
図１は本発明の金属検出機の検出ヘッドを示す概略図、図２はバランス調整機構を示す斜視図である。
なお、以下に説明する実施の形態において、上述した従来の技術と同一または同等部分には同一符号を付して説明する。
【００１５】
図１に示すように、金属検出機は、被検査体Ｗが搬送される検査空間Ｓ内に直交する二軸の磁界を生成する二組の各検出ヘッド３０，４０を共に有している。本実施の形態では、一方の検出ヘッド３０が同軸型検出ヘッド３０として構成され、他方の検出ヘッド４０が対向型検出ヘッド４０として構成されている。
【００１６】
同軸型検出ヘッド３０は、中央に送信コイル３１の前後の同軸上に、それぞれ逆巻きの各受信コイル３２，３３を配置して、被検査体Ｗの通過方向（図１中Ａ方向）に対して平行な磁力線を生成するヘッドコイル配置をなす。同軸型検出ヘッド３０は、各コイル３１，３２，３３の内側に連続する検査空間Ｓをなしている。同軸型検出ヘッド３０は、検査空間Ｓ内において送信コイル３１の交番磁界により図１中左右方向（図５参照）の磁束を発生させることにより、この磁束に交わる各送信コイル３２，３３にそれぞれ位相が逆の誘起電圧Ｖ１，Ｖ２を発生させる。各受信コイル３２，３３は、送信コイル３１に対して等しい距離に配置され、非検出状態では誘起電圧Ｖ１，Ｖ２の大きさが等しく差が０となる。
【００１７】
対向型検出ヘッド４０は、同軸型検出ヘッド３０の一側（上側）に送信コイル４１を配置し、この送信コイル４１に対向するように同軸型検出ヘッド３０の他側（下側）に各受信コイル４２，４３を併設して配置して、被検査体Ｗの通過方向（図３中Ａ方向）に対して直交する磁力線を生成するヘッドコイル配置をなす。対向型検出ヘッド４０は、送信コイル４１と各受信コイル４２，４３との間に前記検査空間Ｓをなしている。対向型検出ヘッド４０は、検査空間Ｓ内において送信コイル４１の交番磁界により図１中上下方向（図５参照）の磁束を発生させるとにより、この磁束に交わる各送信コイル４２，４３にそれぞれ位相が逆の誘起電圧Ｖ３，Ｖ４を発生させる。各受信コイル４２，４３は、送信コイル４１に対して等しい距離に配置され、非検出状態では誘起電圧Ｖ３，Ｖ４の大きさが等しく差が０となる。この対向型検出ヘッド４０は、検査空間Ｓにおいて、同軸型検出ヘッド３０の磁束と直交する磁束を生じる。
【００１８】
上記各検出ヘッド３０，４０は、検査空間Ｓ内に搬送コンベア（不図示）などの搬送手段が貫通するように配置され、図１に示す略ロ字型の筐体３５内部に収容される。筐体３５は、金属（例えばアルミ合金やステンレス鋼）などの磁気シールドの材質で形成されている。そして、搬送コンベアによって被検査体Ｗを搬送して検査空間Ｓ内を通過させる。
【００１９】
上記構成の金属検出機では、同軸型検出ヘッド３０において、金属Ｍが混入した被検査体Ｗが搬送手段によって図１中Ａ方向に進行して手前の受信コイル３２内に移動すると、受信コイル３２内の磁束密度が増し、逆に受信コイル３３内の磁束密度が減少する。このため、受信コイル３２の誘起電圧Ｖ１は、受信コイル３３の誘起電圧Ｖ２よりも大きくなる。次いで、進行した被検査体Ｗが受信コイル３３内まで移動すると、受信コイル３２内よりも受信コイル３３内の磁束密度の方が大きくなるため、誘起電圧Ｖ１より誘起電圧Ｖ２の方が大きくなる。このようにして、同軸型検出ヘッド３０から出力される誘起電圧Ｖ１，Ｖ２の差の変化（磁界の揺らぎ）に基づいて、検査空間Ｓ内を通過した被検査体Ｗに金属Ｍが混入しているか否かを判定することができる。
【００２０】
また、対向型検出ヘッド４０において、金属Ｍが混入した被検査体Ｗが搬送手段によって図１中Ａ方向に進行して送信コイル４１と手前の受信コイル４２との間に移動すると、送信コイル４１・受信コイル４２間の磁束密度が増し、逆に送信コイル４１・受信コイル４３間の磁束密度が減少する。このため、受信コイル４２の誘起電圧Ｖ３は、受信コイル４３の誘起電圧Ｖ４よりも大きくなる。次いで、進行した被検査体Ｗが送信コイル４１と受信コイル４３との間に移動すると、送信コイル４１・受信コイル４２間よりも、送信コイル４１・受信コイル４３間の磁束密度の方が大きくなるため、誘起電圧Ｖ３より誘起電圧Ｖ４の方が大きくなる。このようにして、同軸型検出ヘッド４０から出力される誘起電圧Ｖ３，Ｖ４の差の変化（磁界の揺らぎ）に基づいて、検査空間Ｓ内を通過した被検査体Ｗに金属Ｍが混入しているか否かを判定することができる。
【００２１】
すなわち、本実施の形態の金属検出機では、被検査体Ｗに混入した金属Ｍが針形状や薄板形状で、且つ、磁性体の場合、同軸型検出ヘッド３０で生じる磁束に対して略直交する配置である時、対向型検出ヘッド４０で生じる磁束に対して平行な配置となる。これにより、同軸型検出ヘッド３０では磁束の変化が少なく誘起電圧Ｖ１，Ｖ２の差が小さいので金属Ｍの検出感度が落ちるが、対向型検出ヘッド４０では磁束の変化が多く誘起電圧Ｖ３，Ｖ４の差が大きいので金属Ｍの検出感度が良好となる。逆に、同じく針形状や薄板形状で、且つ、磁性体の金属Ｍが同軸型検出ヘッド３０で生じる磁束に対して平行な配置である時、対向型検出ヘッド４０で生じる磁束に対して略直交する配置となる。これにより、対向型検出ヘッド４０では磁束の変化が少なく誘起電圧Ｖ３，Ｖ４の差が小さいので金属Ｍの検出感度が落ちるが、同軸型検出ヘッド３０では磁束の変化が多く誘起電圧Ｖ１，Ｖ２の差が大きいので金属Ｍの検出感度が良好となる。
【００２２】
さらに、本実施の形態の金属検出機では、被検査体Ｗに混入した金属Ｍが針形状や薄板形状で、且つ、非磁性体の場合、同軸型検出ヘッド３０で生じる磁束に対して平行な配置である時、対向型検出ヘッド４０で生じる磁束に対して略直交する配置となる。これにより、同軸型検出ヘッド３０では磁束の変化が少なく誘起電圧Ｖ１，Ｖ２の差が小さいので金属Ｍの検出感度が落ちるが、対向型検出ヘッド４０では磁束の変化が多く誘起電圧Ｖ３，Ｖ４の差が大きいので金属Ｍの検出感度が良好となる。逆に、同じく針形状や薄板形状で、且つ、非磁性体の金属Ｍが同軸型検出ヘッド３０で生じる磁束に対して略直交する配置である時、対向型検出ヘッド４０で生じる磁束に対して平行な配置となる。これにより、対向型検出ヘッド４０では磁束の変化が少なく誘起電圧Ｖ３，Ｖ４の差が小さいので金属Ｍの検出感度が落ちるが、同軸型検出ヘッド３０では磁束の変化が多く誘起電圧Ｖ１，Ｖ２の差が大きいので金属Ｍの検出感度が良好となる。
【００２３】
このように、上述した金属検出機は、互いに磁束が直交する同軸型検出ヘッド３０および対向型検出ヘッド４０を共に用いることで、一方の検出ヘッドで検出し難い配置にある金属Ｍ（磁性体あるいは非磁性体）であっても、他方の検出ヘッドで検出し、被検査体Ｗに混入した金属Ｍをもれなく検出する。
【００２４】
上記構成の金属検出機において、製造・組立時の誤差などによって非検出状態にて、同軸型検出ヘッド３０では受信コイル３２，３３における各誘起電圧Ｖ１，Ｖ２の差が０とならず、対向型検出ヘッド４０では受信コイル４２，４３における各誘起電圧Ｖ３，Ｖ４の差が０とならず、それぞれ誘起電圧の平衡が狂うことがある。これにより、金属Ｍの検出が正確に行えなくなるでバランス調整が必要となる。
【００２５】
本実施の形態の金属検出機では、下記のバランス調整機構を備えている。バランス調整機構は、図１および図２に示すように、第一調整部材１１と、第二調整部材１２と、第三調整部材１３と、第四調整部材１４とを有している。
【００２６】
第一調整部材１１および第三調整部材１３は、薄板状の磁性金属体（例えば鉄）からなる。第二調整部材１２および第四調整部材１４は、薄板状の非磁性金属体（例えばアルミ合金やステンレス鋼など）からなる。各調整部材１１，１２，１３，１４は、それぞれ各支持部材２０に取り付けられている。各支持部材２０は、磁界に影響を及ぼさない電磁気に対する透明体である例えば合成樹脂材を直方形状に成形してなる。
【００２７】
第一調整部材１１は、同軸型検出ヘッド３０が発生する図１中左右方向（図５参照）の磁束に平行となるように、支持部材２０の上面に取り付けられている。また、第二調整部材１２は、同軸型検出ヘッド３０が発生する図１中左右方向（図５参照）の磁束に直交するように、支持部材２０の側面に取り付けられている。また、第三調整部材１３は、対向型検出ヘッド３０が発生する図１中上下方向（図５参照）の磁束に平行となるように、支持部材２０の側面に取り付けられている。また、第四調整部材１４は、対向型検出ヘッド３０が発生する図１中上下方向（図５参照）の磁束に直交するように、支持部材２０の上面に取り付けられている。これにより、各調整部材１１，１２，１３，１４の各検出ヘッド３０，４０の磁束に対する上記配置を容易に得ることが可能である。
【００２８】
各調整部材１１，１２，１３，１４が取り付けられた各支持部材２０は、それぞれ筐体３５の底面の凹部３５ａ内に収容固定される基台２１上に配設されている。各支持部材２０は、図２に示すように、基台２１に立設された固定片２１ａに回転自在に設けられた各調整ネジ２２が螺合されることにより、それぞれ調整ネジ２２の回転に際して基台２１上を移動する。すなわち、各調整部材１１，１２は、各調整ネジ２２の回転により同軸型検出ヘッド３０の磁束に対して移動可能とされ、各調整部材１３，１４は、各調整ネジ２２の回転により対向型検出ヘッド４０の磁束に対して移動可能とされている。なお、基台２１、固定片２１ａおよび調整ネジ２２は、支持部材２０と同様に磁界に影響を及ぼさない電磁気に対する透明体である例えば合成樹脂材からなる。
【００２９】
バランス調整に際しては、例えば、最初に同軸型検出ヘッド３０にかかり、各調整部材１１，１２を移動させる。次いで対向型検出ヘッド４０にかかり、各調整部材１３，１４を移動させる。
【００３０】
同軸型検出ヘッド３０の磁束に平行する磁性金属体である第一調整部材１１は、その移動により同軸型検出ヘッド３０の磁束に対して変化を与えるが、対向型検出ヘッド４０の磁束に直交するので大きな変化を与えない。さらに、同軸型検出ヘッド３０の磁束に直交する非磁性金属体である第二調整部材１２は、その移動により同軸型検出ヘッド３０の磁束に対して変化を与えるが、対向型検出ヘッド４０の磁束に平行するので大きな変化を与えない。これにより、各調整部材１１，１２を移動させた場合には、同軸型検出ヘッド３０のみのバランス調整が行われて対向型検出ヘッド４０の磁束に影響を与えずに同軸型検出ヘッド３０の誘起電圧の平衡を得ることが可能である。
【００３１】
また、対向型検出ヘッド４０の磁束に平行する磁性金属体である第三調整部材１３は、その移動により対向型検出ヘッド４０の磁束に対して変化を与えるが、同軸型検出ヘッド３０の磁束に直交するので大きな変化を与えない。さらに、対向型検出ヘッド４０の磁束に直交する非磁性金属体である第四調整部材１４は、その移動により対向型検出ヘッド４０の磁束に対して変化を与えるが、同軸型検出ヘッド３０の磁束に平行するので大きな変化を与えない。これにより、各調整部材１３，１４を移動させた場合には、対向型検出ヘッド４０のみのバランス調整が行われて同軸型検出ヘッド３０の磁束に影響を与えずに対向型検出ヘッド４０の誘起電圧の平衡を得ることが可能である。
【００３２】
なお、各検出ヘッド３０，４０のバランス調整にかかり、各調整部材１１，１２，１３，１４全てを移動させる必要はなく、適した各調整部材１１，１２，１３，１４を選択して移動させればよい。
【００３３】
また、上述した実施の形態では、各調整部材１１，１２，１３，１４が取り付けられた各支持部材２０を移動させる構成は、上述の構成に限らず、例えば、図示しないが各支持部材２０を基台２１に設けた長穴あるいは大穴を介してネジ固定し、ネジを緩めて移動させるなど様々な構成が考えられる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による金属検出機は、一方の検出ヘッドの磁束に平行する磁性体である第一調整部材と、一方の検出ヘッドの磁束に直交する非磁体である第二調整部材の移動により、他方の検出ヘッドの磁束に影響を与えずに一方の検出ヘッドのみのバランス調整が行われる。また、他方の検出ヘッドの磁束に平行する磁性体である第三調整部材と、他方の検出ヘッドの磁束に直交する非磁体である第四調整部材の移動により、一方の検出ヘッドの磁束に影響を与えずに他方の検出ヘッドのみのバランス調整が行われる。これにより、二軸二組の各検出ヘッドの誘起電圧の平衡の調整を容易に行うことができる。
【００３５】
また、第一調整部材、第二調整部材、第三調整部材および第四調整部材を、移動可能とされた磁界に影響を及ぼさない各支持部材に対して取り付ければ、各調整部材の各検出ヘッドの磁束に対する上記配置を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属検出機の検出ヘッドを示す概略図。
【図２】バランス調整機構を示す斜視図。
【図３】従来の金属検出機の検出ヘッドを示す概略図。
【図４】従来のバランス調整機構を示す斜視図。
【図５】二軸二組の検出ヘッドを示す概略図。
【符号の説明】
１１…第一調整部材、１２…第二調整部材、１３…第三調整部材、１４…第四調整部材、２０…支持部材、３０…同軸型検出ヘッド（一方の検出ヘッド）、３１…送信コイル、３２…受信コイル、３３…受信コイル、４０…対向型検出ヘッド（他方の検出ヘッド）、４１…送信コイル、４２…受信コイル、４３…受信コイル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
0004511086.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004511086.tif 000006